Computadora mecánica con cubos de kirigami desafía los límites de la tecnología tradicional

MadridInvestigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un nuevo tipo de computadora mecánica. Esta innovadora máquina utiliza cubos especiales elaborados con materiales duros en lugar de componentes electrónicos. El prototipo fue creado por el profesor asociado Jie Yin y su equipo. Los cubos pueden almacenar, recuperar y borrar datos al moverlos a diferentes posiciones.

Estas computadoras mecánicas tienen varias características clave:

• Cubos de plástico de 1 cm agrupados en unidades de 64 cubos interconectados
• Diseñadas basándose en el kirigami, el arte de cortar y doblar papel
• Los cubos pueden adoptar cinco o más estados diferentes, no solo binarios (0 o 1)
• Los cambios en la posición de los cubos alteran toda la estructura
• La edición de datos requiere estirar una cinta elástica que conecta los cubos
• Pueden crear cifrado o descifrado mecánico tridimensional
• Las unidades de 64 cubos pueden apilarse hasta cinco cubos de altura

El sistema es fascinante por varias razones. Almacena datos moviendo cubos hacia arriba o hacia abajo. Estos movimientos alteran la forma del conjunto de cubos. Una placa magnética puede empujar los cubos a distancia usando campos magnéticos. Los cubos están unidos por una cinta elástica, que los mantiene en su lugar una vez que los datos están establecidos.

Yanbin Li, investigador de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, señaló que este sistema tiene aplicaciones prácticas. Por ejemplo, se pueden crear contraseñas en 3D al organizar cubos de maneras específicas. Utilizando una configuración binaria simple, nueve cubos pueden formar más de 362,000 patrones diferentes. Además, estos cubos tienen potencial para una computación más compleja debido a que pueden tener múltiples estados estables.

Este proyecto ha captado la atención debido a su alta capacidad de información. Estos cubos pueden organizarse de formas más complejas que los sistemas binarios tradicionales. Apilados en hasta cinco capas de altura, superan los límites habituales del almacenamiento y procesamiento de datos. La investigación actual se centra en la computación binaria básica, pero el equipo ve potencial para mejoras futuras en la codificación.

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Un computador mecánico podría ayudar a crear nuevos sistemas táctiles que presenten información en 3D en lugar de usar pantallas de píxeles. Este tipo de pantalla podría ofrecer nuevas formas de interactuar con los datos.

El proyecto, financiado por la Fundación Nacional de Ciencias, tiene como objetivo crear un medio de almacenamiento de datos mecánico más confiable. Se basa en estructuras mecánicas en lugar de electrónica o códigos de software. Colaboraciones futuras podrían desarrollar nuevos programas utilizando estas estructuras únicas. Además, estos sistemas pueden codificar y decodificar información de manera mecánica, ofreciendo un método diferente de encriptación.

Las investigaciones indican que los sistemas mecánicos pueden utilizarse para el almacenamiento y cifrado de datos. El trabajo del equipo muestra que la física y la ciencia de materiales pueden integrarse con la informática. A medida que este campo avance, podría transformar nuestra comprensión de los datos y la seguridad.

Los avances logrados fomentan más ideas para su uso. Los investigadores explorarán la codificación y otros usos avanzados para estas formas 3D. Con trabajo en equipo y más pruebas, este sistema basado en kirigami podría convertirse en una parte común de la tecnología informática.